一旦科學(xué)家發(fā)明了大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)鋰離子電解質(zhì)的方法,固態(tài)鋰離子電池將會(huì)取代我們現(xiàn)在正在使用、有時(shí)又會(huì)害怕的電池。

北京時(shí)間30日晚,智能電話電池爆炸很罕見(jiàn),下列措施可以防止電池爆炸。

請(qǐng)記住將智能電話設(shè)備放在適宜的溫度條件下,充電完成后拔掉充電器,無(wú)人照看時(shí)切勿充電,并且一定要記得只使用智能電話生產(chǎn)商銷售或認(rèn)可的電池與充電器。

美國(guó)消費(fèi)者產(chǎn)品安全委員會(huì)(CPSC)在9月份發(fā)揮了關(guān)于召回三星Galaxy Note 7智能電話的命令,此前某些這一型號(hào)的手機(jī)在充電過(guò)程中發(fā)生起火事故。

電池是用于存儲(chǔ)能量、驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行的。在智能電話中,鋰電池應(yīng)用最為廣泛。

在電池充電時(shí),帶正電的鋰離子穿過(guò)電解質(zhì)和通過(guò)薄膜(分離器)到達(dá)負(fù)電極,即陰極。而在電池放電時(shí),鋰原子氧化并導(dǎo)致鋰離子通過(guò)電解質(zhì)返回到正電極,或陽(yáng)極,而電子則通過(guò)外部電路移動(dòng),產(chǎn)生電流。

正如你所見(jiàn),要使你的智能電話生龍活虎,其中涉及許多化學(xué)反應(yīng)。但為什么電池會(huì)爆炸呢?原因有很多。首先,如果電解液中出現(xiàn)金屬顆粒,它們可能連接起來(lái)并聯(lián)通電池的正極和負(fù)極,使電池短路并產(chǎn)生大量熱量。

其次,電池也有可能充電過(guò)度。要感謝使電池充滿之后不再充電的過(guò)度充電保護(hù)機(jī)制,現(xiàn)代鋰離子電池不會(huì)發(fā)生這種情況。但如果過(guò)度充電保護(hù)機(jī)制失效,持續(xù)充電也會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)熱。

最后就是薄膜(分離器)。隨著制造工藝提高,一塊小小電池中儲(chǔ)存能存儲(chǔ)更多能量,這就要求薄膜變得更薄,以提供更好的滲透率與能效。但這也增大了薄膜裂開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn)。裂開(kāi)的薄膜也會(huì)造成電池短路,從而產(chǎn)生大量的熱。

熱量必須散發(fā)。由于電池是個(gè)獨(dú)立封閉系統(tǒng),熱量增加將使其內(nèi)部材料膨脹、內(nèi)部壓力持續(xù)增大,并在電池表面造成肉眼可見(jiàn)的鼓脹。一旦熱量達(dá)到某一臨界水平,就會(huì)壞事。

電池爆炸與起火事故都是發(fā)生在所謂的“熱逃逸”之后。這是一種連鎖反應(yīng),當(dāng)溫度變化使系統(tǒng)改變之后,系統(tǒng)改變又使熱量進(jìn)一步增加,最終導(dǎo)致發(fā)生劇烈的反應(yīng)。

我們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),一旦溫度達(dá)到752華氏度(400攝氏度),電池負(fù)電極中的金屬氧化物就開(kāi)始釋放氧氣,使電池外殼內(nèi)產(chǎn)生火焰。氧氣會(huì)幫助易燃的電解質(zhì)燃燒并膨脹,增大電池內(nèi)部的壓力,最終導(dǎo)致爆炸。這一過(guò)程會(huì)發(fā)生在數(shù)毫秒之間,能導(dǎo)致燒傷和其他傷害。

現(xiàn)在你害怕了吧!不過(guò)你應(yīng)該知道,電池爆炸事故相當(dāng)罕見(jiàn),很多時(shí)候電池內(nèi)部的機(jī)制(過(guò)度充電保護(hù)、熱保護(hù)以及電路短路保護(hù)等)都足以保護(hù)電池。智能電話的電路同樣也能監(jiān)測(cè)并最大限度的保護(hù)電池與電話內(nèi)部的電子元件,使它們免遭有故障的充電器與不正常電流的傷害。

但凡事總有萬(wàn)一。檢查不周可能導(dǎo)致生產(chǎn)商放出有故障的電池,用戶也可能犯錯(cuò)——比方說(shuō)使用了第三方提供的充電器或者電池,這些東西可能并不適合用戶的設(shè)備。充電器故障可能傷害上述提到的智能電話中的故障保護(hù)機(jī)制,并創(chuàng)造出熱逃逸條件。第三方提供的電池可能含有雜質(zhì)并導(dǎo)致短路。最后,智能電話也可能處在過(guò)熱環(huán)境中得不到冷卻,從而導(dǎo)致電池過(guò)熱。

因此,請(qǐng)記住將智能電話設(shè)備放在適宜的溫度條件下,充電完成后拔掉充電器,無(wú)人照看時(shí)切勿充電,并且一定要記得只使用智能電話生產(chǎn)商銷售或認(rèn)可的電池與充電器。

最后,科技總是在進(jìn)步,值得注意的是并非所有鋰離子電池出現(xiàn)熱逃逸時(shí)的反應(yīng)都是一樣的。未來(lái)的發(fā)展令人期待,固態(tài)鋰離子電池已成為領(lǐng)軍先鋒。固態(tài)鋰離子電池不僅有著卓越的充電能力,同時(shí)安全性也更高,因?yàn)樗鼈兪褂霉腆w電解質(zhì),取代了液體電解質(zhì)。

一旦科學(xué)家發(fā)明了大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)鋰離子電解質(zhì)的方法,固態(tài)鋰離子電池將會(huì)取代我們現(xiàn)在正在使用、有時(shí)又會(huì)害怕的電池。

[責(zé)任編輯:趙卓然]

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